[發(fā)明專利]一種回收重金屬污染元素制備整體式催化劑的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110621146.8
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113304757A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘耀祖;林俊敏;明玲玲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海龐科環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J37/00;B01J37/08
• 代理公司: 上海大為知衛(wèi)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31390
• 代理人: 何銀南

本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種回收重金屬污染元素制備整體式催化劑的方法。步驟為，從污染場地回收含重金屬材料，并進行初步破碎的預(yù)處理，得到含重金屬備料；將質(zhì)量比為30～70：20～50：5～10：5～10的含重金屬備料、粘土、粘結(jié)劑和活性炭粉末混合均勻，加入水溶液進行預(yù)示潤；利用造粒設(shè)備將上述漿料造成圓形顆粒，高溫燒結(jié)后即可得到整體式催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種回收重金屬污染元素制備整體式催化劑的方法。

背景技術(shù)：

在自然環(huán)境中，不同形態(tài)的重金屬元素具有不可降解性和生物積累性，工業(yè)企業(yè)排放的含重金屬污染水樣和各種含重金屬礦渣，如果進入環(huán)境中，其中的重金屬會通過生物積累性及食物鏈傳遞，影響生態(tài)系統(tǒng)和人體健康。化學沉淀法是處理水體重金屬污染的主要方法之一，但是，其產(chǎn)生的重金屬污泥常需要作為危險廢物處理，增加了企業(yè)的運營成本。

催化劑因能降低反應(yīng)的活化能，在環(huán)境保護領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如電廠煙氣脫硝、汽車尾氣三元催化劑、揮發(fā)性有機物催化燃燒降解等廢氣治理領(lǐng)域均有大量應(yīng)用；在廢水治理領(lǐng)域，水中的臭氧催化氧化，因催化劑的加入，能夠加速產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基，從而促進水中有機物的降解速率，是一種具有前景的高級氧化技術(shù)。

常見的臭氧催化劑活性組分主要為過渡金屬氧化物及稀土金屬氧化物，如鐵、鎳、銅、錳、鋅、鈰、鈦等。這些元素大部分恰好是工業(yè)企業(yè)重金屬污染水樣和礦渣的主要成分。因此，可以通過技術(shù)手段，將環(huán)境污染中的重金屬成分回收利用，用以制備工業(yè)催化劑。既解決了重金屬污染問題、還生產(chǎn)了催化劑產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明正是針對上述問題，提供了一種回收重金屬污染元素制備整體式催化劑的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，步驟為，

1、從污染場地回收含重金屬材料，并進行初步破碎的預(yù)處理，得到含重金屬備料；

2、將質(zhì)量比為30～70：20～50：5～10：5～10的含重金屬備料、粘土、粘結(jié)劑和活性炭粉末混合均勻，加入占固體總質(zhì)量5％～20％的水進行預(yù)濕潤；

3、利用造粒設(shè)備將上述漿料造成圓形顆粒，在800℃～1200℃的高溫條件下焙燒1h～4h，即可得到整體式催化劑。

所述從污染場地回收的含重金屬物質(zhì)，可以是利用沉淀法回收的污染水樣中的鎳、銅、鋅、錳、鐵、鋯及鈀組分，也可以是回收利用的礦渣，或者兩者的混合物；礦渣為錳鐵礦渣或釩鈦礦渣。

步驟2得到的漿料顆粒粒徑均球磨至0.1mm～0.5mm以下。

步驟2中的粘結(jié)劑為面粉、硼酸鈉、聚丙烯酰胺中的一種以上。

步驟2的水中還可以添加草酸鈰、碳酸鈰、醋酸鈰、乙酸錳、碳酸錳、硝酸錳、硫酸鎳、草酸鎳或醋酸鋅，配成的鹽溶液質(zhì)量濃度為0.5％-5％。

制得的催化劑顆粒直徑為4～12mm。

本發(fā)明的有益效果：

錳鐵礦渣、釩鈦礦渣和重金屬水樣沉淀物中含有一定比例的Mn、Fe、Cu、Zn、Ni等重金屬成分，本發(fā)明利用這些廢料中的重金屬成分作為臭氧催化劑活性組分的來源，通過焙燒將重金屬元素的沉淀物，如氫氧化物、碳酸沉淀物氧化成催化活性優(yōu)越的金屬氧化物；在制備過程中，可以添加Mn、Fe等的金屬鹽溶液來調(diào)節(jié)活性組的含量，提高活性組分在催化劑的分散度，優(yōu)化催化劑的活性；活性炭在焙燒的過程中將被氧化成二氧化碳，使制備而成的顆粒物催化劑具有發(fā)達的空隙結(jié)構(gòu)。解決了重金屬污染問題的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)了性能優(yōu)異的催化劑，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

具體實施方式：

下面結(jié)合實施例，具體說明該類催化劑的制備方法，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

實施例1